# iface 和 eface 的区别是什么

`iface` 和 `eface` 都是 Go 中描述接口的底层结构体，区别在于 `iface` 描述的接口包含方法，而 `eface` 则是不包含任何方法的空接口：`interface{}`。

从源码层面看一下：

```go
type iface struct {
    tab  *itab
    data unsafe.Pointer
}

type itab struct {
    inter  *interfacetype
    _type  *_type
    link   *itab
    hash   uint32 // copy of _type.hash. Used for type switches.
    bad    bool   // type does not implement interface
    inhash bool   // has this itab been added to hash?
    unused [2]byte
    fun    [1]uintptr // variable sized
}
```

`iface` 内部维护两个指针，`tab` 指向一个 `itab` 实体， 它表示接口的类型以及赋给这个接口的实体类型。`data` 则指向接口具体的值，一般而言是一个指向堆内存的指针。

再来仔细看一下 `itab` 结构体：`_type` 字段描述了实体的类型，包括内存对齐方式，大小等；`inter` 字段则描述了接口的类型。`fun` 字段放置和接口方法对应的具体数据类型的方法地址，实现接口调用方法的动态分派，一般在每次给接口赋值发生转换时会更新此表，或者直接拿缓存的 itab。

这里只会列出实体类型和接口相关的方法，实体类型的其他方法并不会出现在这里。如果你学过 C++ 的话，这里可以类比虚函数的概念。

另外，你可能会觉得奇怪，为什么 `fun` 数组的大小为 1，要是接口定义了多个方法可怎么办？实际上，这里存储的是第一个方法的函数指针，如果有更多的方法，在它之后的内存空间里继续存储。从汇编角度来看，通过增加地址就能获取到这些函数指针，没什么影响。顺便提一句，这些方法是按照函数名称的字典序进行排列的。

再看一下 `interfacetype` 类型，它描述的是接口的类型：

```go
type interfacetype struct {
    typ     _type
    pkgpath name
    mhdr    []imethod
}
```

可以看到，它包装了 `_type` 类型，`_type` 实际上是描述 Go 语言中各种数据类型的结构体。我们注意到，这里还包含一个 `mhdr` 字段，表示接口所定义的函数列表， `pkgpath` 记录定义了接口的包名。

这里通过一张图来看下 `iface` 结构体的全貌：

![iface 结构体全景](https://user-images.githubusercontent.com/7698088/56564826-82527600-65e1-11e9-956d-d98a212bc863.png)

接着来看一下 `eface` 的源码：

```go
type eface struct {
    _type *_type
    data  unsafe.Pointer
}
```

相比 `iface`，`eface` 就比较简单了。只维护了一个 `_type` 字段，表示空接口所承载的具体的实体类型。`data` 描述了具体的值。

![eface 结构体全景](https://user-images.githubusercontent.com/7698088/56565105-318f4d00-65e2-11e9-96bd-4b2e192791dc.png)

我们来看个例子：

```go
package main

import "fmt"

func main() {
    x := 200
    var any interface{} = x
    fmt.Println(any)

    g := Gopher{"Go"}
    var c coder = g
    fmt.Println(c)
}

type coder interface {
    code()
    debug()
}

type Gopher struct {
    language string
}

func (p Gopher) code() {
    fmt.Printf("I am coding %s language\n", p.language)
}

func (p Gopher) debug() {
    fmt.Printf("I am debuging %s language\n", p.language)
}
```

执行命令，打印出汇编语言：

```
go tool compile -S ./src/main.go
```

可以看到，main 函数里调用了两个函数：

```
func convT2E64(t *_type, elem unsafe.Pointer) (e eface)
func convT2I(tab *itab, elem unsafe.Pointer) (i iface)
```

上面两个函数的参数和 `iface` 及 `eface` 结构体的字段是可以联系起来的：两个函数都是将参数`组装`一下，形成最终的接口。

作为补充，我们最后再来看下 `_type` 结构体：

```go
type _type struct {
    // 类型大小
    size       uintptr
    ptrdata    uintptr
    // 类型的 hash 值
    hash       uint32
    // 类型的 flag，和反射相关
    tflag      tflag
    // 内存对齐相关
    align      uint8
    fieldalign uint8
    // 类型的编号，有bool, slice, struct 等等等等
    kind       uint8
    alg        *typeAlg
    // gc 相关
    gcdata    *byte
    str       nameOff
    ptrToThis typeOff
}
```

Go 语言各种数据类型都是在 `_type` 字段的基础上，增加一些额外的字段来进行管理的：

```go
type arraytype struct {
    typ   _type
    elem  *_type
    slice *_type
    len   uintptr
}

type chantype struct {
    typ  _type
    elem *_type
    dir  uintptr
}

type slicetype struct {
    typ  _type
    elem *_type
}

type structtype struct {
    typ     _type
    pkgPath name
    fields  []structfield
}
```

这些数据类型的结构体定义，是反射实现的基础。

## 参考资料

【有汇编分析，不错】<http://legendtkl.com/2017/07/01/golang-interface-implement/>

【interface 源码解读 很不错 包含反射】<http://wudaijun.com/2018/01/go-interface-implement/>
